山西省忻州市第一中学人教版高中物理选修35课件完美版：165 反冲运动 火箭
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人教版高中物理选修3-5第16章第5节16.5反冲 火箭(共15张ppt)
反冲应用
1．定义：根据动量守恒定律，如果一个静止的物体在内力 的作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部 分必然向_相__反___方向运动，这个现象叫做_反__冲__(内力》外力) 2．反冲原理：__动__量__守__恒___定律。系统一部分获得了某一方 向动量，其他部分就在反方向上获得____同__样__大_小___的动量． 3．公式：若初动量为零，则0＝___m__1v_1_＋__m_2_v_2 ，此式表明， 做反冲运动的两部分的动量大小__相__等__、方向__相__反__，而它 们的速率与质量成__反__比__．
m = 200 g气体，气体离开发动机喷出时对地 速度 ʋ = 1000 m/s，设火箭质量 M = 300 kg，
得：v3
3mv M 3m
2.00 m/s
发动机每秒喷发 20 次。
(2) : (M 20m)v20 20mv 0
⑴ ⑵
当第三次喷出气体后，火箭的速度为多大？ 运动第 1 秒末，火箭的速度为多大 ？
现代火箭喷气的速度在2000-4000 m/s,近期内难以大幅度提高。
因此，若提高火箭的速度需要在减轻火箭本0身=m质v量l＋上(下-m功2v夫2)。
火这但箭个是起参，飞数这时般 样的小 的质于 火量箭10与还，火是否箭达则除不火燃箭到料发结外射构的人的箭造强体地度质球就量卫有之问星v2比的题叫。7.9m做mk12火mv/箭s1的的速质度量。比。
火箭
现19代56火年6箭月的，主我国要自用行途研：制利的用运火载火箭箭作首为次运升载空工。具， 例1火1的9如.7箭定飞0发年以义行4“射：器月长现探,2是4征代测日反”火，仪冲命箭我运器名是国动、，指第的常至一一典今规种颗型已靠弹人应经喷头造用完射卫和之成高星一核1温一0。弹0高次多头压成次、燃功各气人。种获造我卫得国星卫反的的星作大任和用型务宇力系，宙向列成前飞运功推船载地进.
1．定义：根据动量守恒定律，如果一个静止的物体在内力 的作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部 分必然向_相__反___方向运动，这个现象叫做_反__冲__(内力》外力) 2．反冲原理：__动__量__守__恒___定律。系统一部分获得了某一方 向动量，其他部分就在反方向上获得____同__样__大_小___的动量． 3．公式：若初动量为零，则0＝___m__1v_1_＋__m_2_v_2 ，此式表明， 做反冲运动的两部分的动量大小__相__等__、方向__相__反__，而它 们的速率与质量成__反__比__．
m = 200 g气体，气体离开发动机喷出时对地 速度 ʋ = 1000 m/s，设火箭质量 M = 300 kg，
得：v3
3mv M 3m
2.00 m/s
发动机每秒喷发 20 次。
(2) : (M 20m)v20 20mv 0
⑴ ⑵
当第三次喷出气体后，火箭的速度为多大？ 运动第 1 秒末，火箭的速度为多大 ？
现代火箭喷气的速度在2000-4000 m/s,近期内难以大幅度提高。
因此，若提高火箭的速度需要在减轻火箭本0身=m质v量l＋上(下-m功2v夫2)。
火这但箭个是起参，飞数这时般 样的小 的质于 火量箭10与还，火是否箭达则除不火燃箭到料发结外射构的人的箭造强体地度质球就量卫有之问星v2比的题叫。7.9m做mk12火mv/箭s1的的速质度量。比。
火箭
现19代56火年6箭月的，主我国要自用行途研：制利的用运火载火箭箭作首为次运升载空工。具， 例1火1的9如.7箭定飞0发年以义行4“射：器月长现探,2是4征代测日反”火，仪冲命箭我运器名是国动、，指第的常至一一典今规种颗型已靠弹人应经喷头造用完射卫和之成高星一核1温一0。弹0高次多头压成次、燃功各气人。种获造我卫得国星卫反的的星作大任和用型务宇力系，宙向列成前飞运功推船载地进.
人教版物理(选修3-5)课件：16.5反冲运动火箭(两篇)
3．反冲现象的应用及防止 (1)应用：农田、园林的喷灌装置利用反冲使水从喷口喷 出时，一边喷水一边旋转． (2)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的准 确性，所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影 响．
二、火箭 1．工作原理：利用反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高 温、高压燃气从尾部喷管迅速喷出，使火箭获得巨大速度． 2．影响火箭获得速度大小的两个因素 (1)喷气速度：现代火箭的喷气速度为2 000～4 000 m/s. (2)质量比：火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质 量之比．喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大．
第五节 反冲运动 火箭
课标解读
明确要求 把握方向 学业有成
1．了ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ反冲运动的概念及反冲运动的一些应用． 2．理解反冲运动的原理． 3．能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题． 4．了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因 素．
教材知识梳理
感受自主学习 收获成果
一、反冲 1．定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部 分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动 的现象． 2．特点 (1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动． (2)反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用动量 守恒定律来处理．
式中x1、x2是两物体相对同一参考系即地面的位移，根 据题中条件x1、x2能够列出一等式，然后联立求解.
巩固练习1 载人气球静止于高h的空中，气球的质量为 M，人的质量为m，若人沿绳梯滑至地面，则绳梯至少多长？
解析 气球和人原来静止在空中，说明系统所受合外力为 零，故系统在人下滑过程中动量守恒，人着地时绳梯至少应该 触地面，设绳梯长为L，人沿绳梯滑至地面的位移为x，气球 的位移x′，它们的位移状态如图．
人教版高中物理选修3-5课件：16-5反冲运动 火箭 (共52张PPT)
2．分析反冲运动应注意的问题 (1)速度的反向性问题 对于原来静止的整体，抛出部分具有速度时，剩余部分的 反冲是相对于抛出部分来说的，两者运动方向必然相反．在列 动量守恒方程时，可任意规定某一部分的运动方向为正方向， 则反方向的另一部分的速度应取负值．
(2)相对速度问题 反冲运动的问题中，有时遇到的速度是相互作用的两物体 的相对速度．由于动量守恒定律中要求速度为对同一参考系的 速度，通常为对地的速度．因此应先将相对速度转换成对地的 速度后，再列动量守恒定律方程．
第 十 六 章
动量守恒定律
五
反冲运动
火箭
自 主 预 习
学习目标 1.了解反冲运动的概念及反冲运 动的一些应用． 2．理解反冲运动的原理．
目标解读 重点：1.理解反冲运动的原 理是动量守恒定律． 2．“人船模型”的处理方
3．能够应用动量守恒定律解决反 法． 冲运动问题． 难点：1.应用动量守恒定律
第三次气体喷出后，火箭速度为v3，有 (M－3m)v3－mv＝(M－2m)v2， 3×0.2×1000 3mv 所以v3＝ ＝ m/s＝2 m/s. M－3m 300－3×0.2 法二：选取整体为研究对象，运用动量守恒定律求解． 设喷出三次气体后火箭的速度为v3，以火箭和喷出三次气 体为研究对象，据动量守恒定律，得(M－3m)v3－3mv＝0， 所以v3＝ 3mv ＝2 m/s. M－3m 2 m/s
二、火箭 1．工作原理：火箭的飞行应用了 反冲 原理，是靠喷出气 流的反冲作用而获得巨大速度的． 2．影响火箭速度的因素 (1)喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为2000～ 4000 m/s.
(2)质量比：指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质 量之比．决定于火箭的结构和材料．现代火箭能达到的质量比 不超过10.喷气速度 越大 ，质量比 越大 ，火箭获得的速度
人教版高中物理选修3-5 《16.5反冲运动 火箭》精品课件
作业布置
完成课本24页 问题与练习1. 2. 3
学以致用
甲
乙
若实验中，小车甲、乙的质量分别为m1=1kg， m2=0.8kg，分离瞬间甲车的速率为v1=0.6m/s,求此时 乙车的速度大小。
问题二：
在实际生活中有很多反冲的现象和 实例，请你说说你所了解的生活中的反 冲运动。
反击式水轮机
二、火箭
火箭是利用了反冲原理。
问题三：如何提高火箭的发射速度？
m m
u
问题三：如何提高火箭的发射速度？
通过表达式v m u ,说明火箭所获得的速度与哪些因素有关？ m
（1）u越大，
m
越大火箭获得的速度越大。
m
（2）现代火箭的喷气速度在2000～4000m/s
（3）火箭起飞时的质量与火箭除去燃料外的壳体质量之比叫做火 箭的质量比，这个参数一般小于10 。
问题一：
1. 三个实验有什么共同点？ 2. 实验中物体系的运动遵循什么物理规律？
一、反冲运动
1、特点： （1）内力作用 （2）一分为二 （3）两部分运动方向相反
2、定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂 为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部 分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲。
3、遵循的规律：动量守恒定律
如果火箭飞行时在极短的时间∆t 内喷射燃气的质 量是∆m，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度是u，喷出 燃气后火箭的质量是m。请计算这样一次喷气后火箭增 加的速度∆v。（忽略阻力和重力的影响）
解：火气前的火箭为参考系，
根据动量守恒定律，
0 = m∆v＋∆mu
解得
∆v＝
（4）提高火箭发射速度的有效方法是： 多级火箭
人教版高中物理选修3--5第十六章动量守恒定律16-5反冲运动 火箭(共34张PPT)(1)(完美版下载)
火箭是怎样起源的呢？
古代：最早用于战争，火箭的历史已
有约９００多年。
原始火箭
P23反冲运动的应用---火箭 思考与讨论：
1.火箭：现代火箭是指一种靠喷射高温、高压 燃气获得反作用力向前推进的飞行器。 2.火箭的工作原理：动量守恒定律 3.火箭的速度：mΔv +Δm u = 0
v m u ------火箭的最终速度 m
理解这里的Δv的物理意义是什么？ 火箭飞行能达到的最大飞行速度，主要决定于 两个因素：
一个是喷气速度u，一个是质量比△m/m
4、影响火箭飞行速度的因素主要有两个：
一是喷气速度，
二是质量比（即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时
的质量之比）。
只有在很短时间内，火箭速度的变化非常小，以
地面为参照物，喷气的速度可以认为不变的情况下，
4. 反冲运动的应用和防止：
• 应用：
1 . 反击式水轮机； 2 . 喷气式飞机；
• 防止：
榴弹炮
反击式水轮机的转轮 反击式水轮机的蜗壳
它是如何利用反冲运动发 电的呢？
反击式水轮机是 大型水力发电站 应用最广泛的水 轮机。它是靠水 流的反冲作用旋 转的。我国早在 70年代就能生产 转轮直径5.5米, 质量110吨，最 大功率达30万千 瓦的反击式水轮 机。
4.反冲运动的应用和防止：
1、灌溉喷水器； 2、反击式水轮机； 3、喷气式飞机； 4、火箭
反冲现象的一个重要应用——火箭
？ 思考题：
①介绍一下我国古代的火箭。 ②现代的火箭与古代火箭有什么相同和 不同之处？ ③现代火箭主要用途是什么？ ④现代火箭为什么要采用多级结构？
二、火 箭
我国早在宋代就发明了火箭，在 箭支上扎个火药筒，火药筒的前 端是封闭的，火药点燃后生成的 燃气以很大的速度向后喷出，火 箭由于反冲而向前运动。这是世 界上最早的喷射火器。
人教版物理选修3—5 16.5反冲运动-火箭(共24张PPT)
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实 验：
把气球吹满气，猛一松手，会出现什 么情形呢？
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3.反冲运动的应用和防止
（1）应用：灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、
火箭等都是反冲的重要应用. 1.灌溉喷水器：当水从弯管的喷嘴喷出时， 弯管因反冲而旋转，可以自动地改变喷水 的方向.
பைடு நூலகம்
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枪械、火炮发 射时会产生巨大的 后坐力，影响连续 发射的精确度，因 此枪托在狙击步枪，履带、止退犁在自动火 炮中得到了广泛应用。
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人教版高中物理选修3-5第十六章16.5 反冲运动 火箭(共14张PPT)
解析 火箭与被喷气体组成的系统不受外力作用，动量守恒。以v0方向为正方
向，设喷出第一次气体后火箭速度为v1，应用动量守恒定律，对第一次喷气过
程有：
Mv0＝－m(u－v1)+(M－m)v1，
v0
v1
得火箭喷出第一次气体后的速度为
m v1 v0 M u
u-v1
物理情景： 一门大炮，炮身质量M，炮弹质量m， 炮弹水平射出时相对于地面的速度为 v0，不计炮身与地面的摩擦，求炮身 向后反冲的速度v？
0 mv0 Mv v mv0 M
中国新型自行榴弹炮装在履带式的车辆上且履带表面有较深的突起抓 地钩型设计是为了增大摩擦力，止退。止退犁和两个液压缓冲器，都是 为了提高火炮连射时的命中精度而精心设计的。
多 级 火 箭
反冲的应用——水上飞行器
二、人船模型
如图，长为l ,质量为M的船停在静水中，一个质量为m的人（可视为质点）
从静止开始从船头走向船尾，不计水的阻力，求船和人相对地面的位移各
是多少？
x1
0 mv1 Mv2
v1
0 mv1 t Mv2 t
v2
0 mx1 Mx2
x2
x1 x2 l
①人动船动，人静船静，人快船快，
x1
M M
m
l
x2
ml M m
人慢船慢，人左船右；
②速度比等于质量的反比， x1 M 位移比等于质量的反比； x2 m
例：火箭相对地面匀速飞行的速度为v0，某时刻的总质量为M，现火箭发动机向 后喷出气体，若每次喷出的气体质量恒为m，相对于火箭的速度大小恒为u，不
计空气阻力，求第一次气体喷出后火箭的速度为多大？
反冲的应用——火箭
火箭获得的速度与那些因素有关呢？
高中物理165反冲运动火箭课件新人教版选修35
解之得：v′＝v0＋Mmu，选 A。
答案：A
火箭类反冲问题解题要领 1．两部分物体初、末状态的速度的参考系必须是同一参考 系，且一般以地面为参考系。 2．要特别注意反冲前、后各物体质量的变化。 3．列方程时要注意初、末状态动量的方向，一般而言，反 冲物体速度的方向与原物体的运动方向是相反的。
要点二 理解“人船模型”
由平均动量守恒有：0＝Mx 球－mx 人， 又有 x 球＋x 人＝L，x 人＝h， 故 L＝M＋ M mh。
式：0＝m1v1－m2v2(其中 v1、v2 是平均速度)。 2．推论：m1s1＝m2s2。 3．使用时应明确 v1、v2、s1、s2 必须是相对同一参考系而言， 正确解题的关键是画草图，确定位移关系。
2．影响火箭获得速度大小的因素： (1)喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为 2000～ 4000 m/s。 (2)火箭的质量比：指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭 体质量之比。现代火箭质量比一般小于 10。喷气速度 越大 ，质 量比 越大 ，火箭获得的速度越大。
1．反冲现象都是有益的吗？ 提示：不是的。如枪射击时，枪身的反冲会影响射击的准确 性。 2．为什么反冲运动过程动量守恒？ 提示：反冲是系统内力作用的结果，虽然有时系统所受合外 力不为零，但由于内力远大于外力，动量近似守恒。
例 2 总质量为 M 的火箭以速度 v0 飞行，质量为 m 的燃气 相对于火箭以速率 u 向后喷出，则火箭的速度大小为( )
A．v0＋mMu
B．v0－mMu
C．v0＋M－m m(v0＋u) D．v0＋Mm－um
解析：设喷出气体后火箭的速度为 v′，则燃气的对地速度 为(v′－u)(取火箭的速度方向为正方向)，由动量守恒定律，可 得 Mv0＝(M－m)v′＋m(v′－u)，
答案：A
火箭类反冲问题解题要领 1．两部分物体初、末状态的速度的参考系必须是同一参考 系，且一般以地面为参考系。 2．要特别注意反冲前、后各物体质量的变化。 3．列方程时要注意初、末状态动量的方向，一般而言，反 冲物体速度的方向与原物体的运动方向是相反的。
要点二 理解“人船模型”
由平均动量守恒有：0＝Mx 球－mx 人， 又有 x 球＋x 人＝L，x 人＝h， 故 L＝M＋ M mh。
式：0＝m1v1－m2v2(其中 v1、v2 是平均速度)。 2．推论：m1s1＝m2s2。 3．使用时应明确 v1、v2、s1、s2 必须是相对同一参考系而言， 正确解题的关键是画草图，确定位移关系。
2．影响火箭获得速度大小的因素： (1)喷气速度：现代液体燃料火箭的喷气速度约为 2000～ 4000 m/s。 (2)火箭的质量比：指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭 体质量之比。现代火箭质量比一般小于 10。喷气速度 越大 ，质 量比 越大 ，火箭获得的速度越大。
1．反冲现象都是有益的吗？ 提示：不是的。如枪射击时，枪身的反冲会影响射击的准确 性。 2．为什么反冲运动过程动量守恒？ 提示：反冲是系统内力作用的结果，虽然有时系统所受合外 力不为零，但由于内力远大于外力，动量近似守恒。
例 2 总质量为 M 的火箭以速度 v0 飞行，质量为 m 的燃气 相对于火箭以速率 u 向后喷出，则火箭的速度大小为( )
A．v0＋mMu
B．v0－mMu
C．v0＋M－m m(v0＋u) D．v0＋Mm－um
解析：设喷出气体后火箭的速度为 v′，则燃气的对地速度 为(v′－u)(取火箭的速度方向为正方向)，由动量守恒定律，可 得 Mv0＝(M－m)v′＋m(v′－u)，
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山西省忻州市第一中学人教版高中物 理选修3 5课件 完美版 ：165 反冲运动 火箭
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1.学习可以彻底的改变自己，即使失 去原来 改变的 条件， 人也不 会退回 到原来 的样子 ，因为 经过“ 輮”。 人已经 脱离一 个旧我 ，变成 一个新 我.
【答案】
mv0 M－m
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4．一火箭喷气发动机每次喷出 m＝200 g 的气体，气体离开发动机喷 出时的速度 v＝1000 m/s(相对地面)，设火箭质量 M＝300 kg，发动机每秒 喷气 20 次．求当第三次气体喷出后，火箭的速度多大？
感谢观看，欢迎指导！
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7.“画竹”是本文的线索，本文记述 文与可 画竹的 情形， 以充满 感情的 笔触回 忆两人 的交往 ，以及 文与可 死后自 己的悲 慨，又 从文与 可的创 作经验 中总结 出艺术 创作的 规律， 熔叙事 、抒情 、议论 于一炉 。
8.总之，说明文中使用生动活泼的语 言，不 仅能增 强文章 内容表 达上的 形象性 、可感 性和文 学色彩 ，使读 者获得 不同程 度的美 感体验 ，受到 美的陶 冶，还 有助于 加深读 者对说 明内容 的理解 ，增知 益智。
5.在乡土社会里，地缘关系也是如此 。每一 家以自 己的地 位做中 心，周 围划出 一个圈 子，个 圈子是 “街坊 ”。可 是这不 是一个 固定的 团体， 而是一 个范围 。范围 的大小 也要依 着中心 的势力 厚薄而 定。
6.在这种富于伸缩性的网络里，随时 随地是 有一个 “己” 作中心 的。这 并不是 个人主 义，而 是自我 主义。 在个人 主义下 ，一方 面是平 等观念 ，指在 同一团 体中各 分子的 地位相 等，个 人不能 侵犯大 家的权 利；一 方面是 宪法观 念，指 团体不 能抹煞 个人， 只能在 个人们 所愿意 交出的 一分权 利上控 制个人 。
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[合作探讨] 如图所示，是多级运载火箭的示意图，发射时，先点燃第一级 火箭，燃料用完后，空壳自动脱落，然后下一级火箭开始工作．
探讨 1：火箭点火后能加速上升的动力是什么力？ 【提示】 燃烧产生的气体高速向下喷出，气体产生的反作用力推动火箭 加速上升． 探讨 2：要提升运载物的最大速度可采用什么措施？ 【提示】 提高气体喷射速度，增加燃料质量，及时脱离前一级火箭空壳．
1．反冲运动的特点及遵循的规律 (1)特点：是物体之间的作用力与反作用力产生的效果． (2)条件：①系统不受外力或所受外力的矢量和为零．②内力远大于外力； ③系统在某一方向上不受外力或该方向上所受外力之和为零． (3)反冲运动遵循动量守恒定律．
2．讨论反冲运动应注意的两个问题 (1)速度的反向性 对于原来静止的物体，被抛出部分具有速度时，剩余部分的运动方向与被抛 出部分必然相反． (2)速度的相对性 一般都指对地速度． 3．“人船模型”问题 (1)定义 两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守 恒．在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比．这 样的问题归为“人船模型”问题.
探讨 3：当人从船尾走到船头时，有没有可能出现如图甲或如图乙的 情形？为什么？
甲
乙
【提示】 不可能．由系统动量守恒可知，人和船相对于地面的速度方向 一定相反，不可能向同一个方向运动，且人船位移比等于它们质量的反比．
(2)特点
①两物体满足动量守恒定律：m1 v 1－m2 v 2＝0. ②运动特点：人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右；
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思考 假如在月球上建一飞机场，应配置喷气式飞机还是螺旋桨飞机呢？ 【提示】 应配置喷气式飞机．喷气式飞机利用反冲运动原理，可以在真 空中飞行，而螺旋桨飞机是靠转动的螺旋桨与空气的相互作用力飞行的，不能 在真空中飞行．
3.家庭在西洋是一种界限分明的团体 。在英 美，家 庭包括 他和他 的妻以 及未成 年的孩 子。而 在我们 中国“ 家里的 ”可以 指自己 的太太 一个人 ，“家 门”可 以指叔 伯侄子 一大批 ，“自 家人” 可以包 罗任何 要拉入 自己的 圈子， 表示亲 热的人 物。
4.这表示了我们的社会结构本身和西 洋的不 同，我 们的格 局不是 一捆一 捆扎清 楚的柴 ，而是 好像把 一块石 头丢在 水面上 所发生 的一圈 圈推出 去的波 纹，愈 推愈远 ，愈推 愈薄。 每个人 都是他 社会影 响所推 出去的 圈子的 中心。 被圈子 的波纹 所推及 的就发 生联系 。
多级火箭发射时，较大的第一级火箭燃烧结束后，便自动脱落，接着 第二级、第三级依次工作，燃烧结束后自动脱落，这样可以不断地减小火 箭壳体的质量，减轻负担，使火箭达到远远超过使用同样多的燃料的一级 火箭所能达到的速度．目前多级火箭一般都是三级火箭，因为三级火箭能 达到目前发射人造卫星的需求．
判断 1．火箭点火后离开地面向上运动，是地面对火箭的反作用力作用的结果．( ×) 2．在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行．(√ ) 3．火箭发射时，火箭获得的机械能来自于燃料燃烧释放的化学能．( √ )
山西省忻州市第一中学人教版高中物 理选修3 5课件 完美版 ：165 反冲运动 火箭
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火箭类问题的三点提醒 (1)火箭在运动过程中，随着燃料的燃烧，火箭本身的质量不 断减小，故在应用动量守恒定律时，必须取在同一相互作用时间 内的火箭和喷出的气体为研究对象．注意反冲前、后各物体质量 的变化． (2)明确两部分物体初、末状态的速度的参考系是否为同一参 考系，如果不是同一参考系要设法予以调整，一般情况要转换成 对地的速度． (3)列方程时要注意初、末状态动量的方向．
火箭
[核心点击] 1．火箭的速度
设火箭在 Δt 时间内喷射燃气的质量为 Δm，速度为 u，喷气后火箭的 质量为 m，获得的速度为 v，由动量守恒定律：0＝mv＋Δmu，得 v＝－Δmmu.
2．决定因素
火箭获得速度取决于燃气喷出速度 u 及燃气质量与火箭本身质量之
比Δmm两个因素．
3．多级火箭
由于受重力的影响，单级火箭达不到发射人造地球卫星所需要的 7.9 km/s，实际火箭为多级．
判断 1．做反冲运动的两部分的动量一定大小相等，方向相反．( √ ) 2．一切反冲现象都是有益的．(× ) 3．章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理．(√ )
思考 1．反冲运动中，内力做功的代数和是否为零？
【提示】 不为零．反冲运动中，两部分受到的内力做功的代数和为正值．
2．两位同学在公园里划船，当小船离码头大约 1.5 m 时，有一位同学心想： 自己在体育课上立定跳远的成绩从未低于 2 m，跳到岸上绝对没有问题．于是 她纵身一跳，结果却掉到了水里(如图所示)，她为什么不能如她所想的那样跳 到岸上呢？
人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质
量的反比，即xx12＝
v v
21＝mm21.
③应用此关系时要注意一个问题：即公式 v 1、v 2 和 x 一般都是相对地
面而言的．
1．小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上， 如图所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，
分别为 S1、S2、S3、S4(图中未画出)，要使小车向前运
[合作探讨]
如图所示，为一条约为 180 kg 的小船漂浮在静水 中，当人从船尾走向船头时，小船也发生了移动，不计水的 阻力．
探讨 1：小船发生移动的动力是什么力？小船向哪个方向运动？
【提示】 摩擦力．向左运动，即与人行的方向相反．
探讨 2：当人走到船头相对船静止时，小船还运动吗？为什么？
【提示】 不运动．小船和人组成的系统动量守恒，当人的速度为零 时，船的速度也为零．
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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法二：选取整体为研究对象，运用动量守恒定律求解． 设喷出三次气体后火箭的速度为 v3，以火箭和喷出三次气体为研究对象， 据动量守恒定律，得 (M－3m)v3－3mv＝0 所以 v3＝M3－m3vm＝2 m/s. 【答案】 2 m/s
高二物理选修3-5教学 第十六章 动量守恒定律
§16-5 反冲运动 火箭
学习目标 1.了解反冲运动的概念及反冲运动 的一些应用． 2．知道反冲运动的原理．(重点) 3．掌握应用动量守恒定律解决反冲 运动问题．(重点、难点) 4．了解火箭的工作原理及决定火箭 最终速度大小的因素．(难点)
知识脉络
反冲运动
【解析】 法一：喷出气体的运动方向与火箭运动的方向相反，系统动量守恒 第一次气体喷出后，火箭速度为 v1，有(M－m)v1－mv＝0
所以 v1＝Mm－vm 第二次气体喷出后，火箭速度为 v2，有(M－2m)v2－mv＝(M－m)v1 所以 v2＝M2－m2vm 第三次气体喷出后，火箭速度为 v3，有(M－3m)v3－mv＝(M－2m)v2 所以 v3＝M3－m3vm＝33×000－.2×3×1 00.020 m/s＝2 m/s.
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1.学习可以彻底的改变自己，即使失 去原来 改变的 条件， 人也不 会退回 到原来 的样子 ，因为 经过“ 輮”。 人已经 脱离一 个旧我 ，变成 一个新 我.
【答案】
mv0 M－m
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4．一火箭喷气发动机每次喷出 m＝200 g 的气体，气体离开发动机喷 出时的速度 v＝1000 m/s(相对地面)，设火箭质量 M＝300 kg，发动机每秒 喷气 20 次．求当第三次气体喷出后，火箭的速度多大？
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7.“画竹”是本文的线索，本文记述 文与可 画竹的 情形， 以充满 感情的 笔触回 忆两人 的交往 ，以及 文与可 死后自 己的悲 慨，又 从文与 可的创 作经验 中总结 出艺术 创作的 规律， 熔叙事 、抒情 、议论 于一炉 。
8.总之，说明文中使用生动活泼的语 言，不 仅能增 强文章 内容表 达上的 形象性 、可感 性和文 学色彩 ，使读 者获得 不同程 度的美 感体验 ，受到 美的陶 冶，还 有助于 加深读 者对说 明内容 的理解 ，增知 益智。
5.在乡土社会里，地缘关系也是如此 。每一 家以自 己的地 位做中 心，周 围划出 一个圈 子，个 圈子是 “街坊 ”。可 是这不 是一个 固定的 团体， 而是一 个范围 。范围 的大小 也要依 着中心 的势力 厚薄而 定。
6.在这种富于伸缩性的网络里，随时 随地是 有一个 “己” 作中心 的。这 并不是 个人主 义，而 是自我 主义。 在个人 主义下 ，一方 面是平 等观念 ，指在 同一团 体中各 分子的 地位相 等，个 人不能 侵犯大 家的权 利；一 方面是 宪法观 念，指 团体不 能抹煞 个人， 只能在 个人们 所愿意 交出的 一分权 利上控 制个人 。
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[合作探讨] 如图所示，是多级运载火箭的示意图，发射时，先点燃第一级 火箭，燃料用完后，空壳自动脱落，然后下一级火箭开始工作．
探讨 1：火箭点火后能加速上升的动力是什么力？ 【提示】 燃烧产生的气体高速向下喷出，气体产生的反作用力推动火箭 加速上升． 探讨 2：要提升运载物的最大速度可采用什么措施？ 【提示】 提高气体喷射速度，增加燃料质量，及时脱离前一级火箭空壳．
1．反冲运动的特点及遵循的规律 (1)特点：是物体之间的作用力与反作用力产生的效果． (2)条件：①系统不受外力或所受外力的矢量和为零．②内力远大于外力； ③系统在某一方向上不受外力或该方向上所受外力之和为零． (3)反冲运动遵循动量守恒定律．
2．讨论反冲运动应注意的两个问题 (1)速度的反向性 对于原来静止的物体，被抛出部分具有速度时，剩余部分的运动方向与被抛 出部分必然相反． (2)速度的相对性 一般都指对地速度． 3．“人船模型”问题 (1)定义 两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守 恒．在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比．这 样的问题归为“人船模型”问题.
探讨 3：当人从船尾走到船头时，有没有可能出现如图甲或如图乙的 情形？为什么？
甲
乙
【提示】 不可能．由系统动量守恒可知，人和船相对于地面的速度方向 一定相反，不可能向同一个方向运动，且人船位移比等于它们质量的反比．
(2)特点
①两物体满足动量守恒定律：m1 v 1－m2 v 2＝0. ②运动特点：人动船动，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右；
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思考 假如在月球上建一飞机场，应配置喷气式飞机还是螺旋桨飞机呢？ 【提示】 应配置喷气式飞机．喷气式飞机利用反冲运动原理，可以在真 空中飞行，而螺旋桨飞机是靠转动的螺旋桨与空气的相互作用力飞行的，不能 在真空中飞行．
3.家庭在西洋是一种界限分明的团体 。在英 美，家 庭包括 他和他 的妻以 及未成 年的孩 子。而 在我们 中国“ 家里的 ”可以 指自己 的太太 一个人 ，“家 门”可 以指叔 伯侄子 一大批 ，“自 家人” 可以包 罗任何 要拉入 自己的 圈子， 表示亲 热的人 物。
4.这表示了我们的社会结构本身和西 洋的不 同，我 们的格 局不是 一捆一 捆扎清 楚的柴 ，而是 好像把 一块石 头丢在 水面上 所发生 的一圈 圈推出 去的波 纹，愈 推愈远 ，愈推 愈薄。 每个人 都是他 社会影 响所推 出去的 圈子的 中心。 被圈子 的波纹 所推及 的就发 生联系 。
多级火箭发射时，较大的第一级火箭燃烧结束后，便自动脱落，接着 第二级、第三级依次工作，燃烧结束后自动脱落，这样可以不断地减小火 箭壳体的质量，减轻负担，使火箭达到远远超过使用同样多的燃料的一级 火箭所能达到的速度．目前多级火箭一般都是三级火箭，因为三级火箭能 达到目前发射人造卫星的需求．
判断 1．火箭点火后离开地面向上运动，是地面对火箭的反作用力作用的结果．( ×) 2．在没有空气的宇宙空间，火箭仍可加速前行．(√ ) 3．火箭发射时，火箭获得的机械能来自于燃料燃烧释放的化学能．( √ )
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火箭类问题的三点提醒 (1)火箭在运动过程中，随着燃料的燃烧，火箭本身的质量不 断减小，故在应用动量守恒定律时，必须取在同一相互作用时间 内的火箭和喷出的气体为研究对象．注意反冲前、后各物体质量 的变化． (2)明确两部分物体初、末状态的速度的参考系是否为同一参 考系，如果不是同一参考系要设法予以调整，一般情况要转换成 对地的速度． (3)列方程时要注意初、末状态动量的方向．
火箭
[核心点击] 1．火箭的速度
设火箭在 Δt 时间内喷射燃气的质量为 Δm，速度为 u，喷气后火箭的 质量为 m，获得的速度为 v，由动量守恒定律：0＝mv＋Δmu，得 v＝－Δmmu.
2．决定因素
火箭获得速度取决于燃气喷出速度 u 及燃气质量与火箭本身质量之
比Δmm两个因素．
3．多级火箭
由于受重力的影响，单级火箭达不到发射人造地球卫星所需要的 7.9 km/s，实际火箭为多级．
判断 1．做反冲运动的两部分的动量一定大小相等，方向相反．( √ ) 2．一切反冲现象都是有益的．(× ) 3．章鱼、乌贼的运动利用了反冲的原理．(√ )
思考 1．反冲运动中，内力做功的代数和是否为零？
【提示】 不为零．反冲运动中，两部分受到的内力做功的代数和为正值．
2．两位同学在公园里划船，当小船离码头大约 1.5 m 时，有一位同学心想： 自己在体育课上立定跳远的成绩从未低于 2 m，跳到岸上绝对没有问题．于是 她纵身一跳，结果却掉到了水里(如图所示)，她为什么不能如她所想的那样跳 到岸上呢？
人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质
量的反比，即xx12＝
v v
21＝mm21.
③应用此关系时要注意一个问题：即公式 v 1、v 2 和 x 一般都是相对地
面而言的．
1．小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上， 如图所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，
分别为 S1、S2、S3、S4(图中未画出)，要使小车向前运
[合作探讨]
如图所示，为一条约为 180 kg 的小船漂浮在静水 中，当人从船尾走向船头时，小船也发生了移动，不计水的 阻力．
探讨 1：小船发生移动的动力是什么力？小船向哪个方向运动？
【提示】 摩擦力．向左运动，即与人行的方向相反．
探讨 2：当人走到船头相对船静止时，小船还运动吗？为什么？
【提示】 不运动．小船和人组成的系统动量守恒，当人的速度为零 时，船的速度也为零．
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法二：选取整体为研究对象，运用动量守恒定律求解． 设喷出三次气体后火箭的速度为 v3，以火箭和喷出三次气体为研究对象， 据动量守恒定律，得 (M－3m)v3－3mv＝0 所以 v3＝M3－m3vm＝2 m/s. 【答案】 2 m/s
高二物理选修3-5教学 第十六章 动量守恒定律
§16-5 反冲运动 火箭
学习目标 1.了解反冲运动的概念及反冲运动 的一些应用． 2．知道反冲运动的原理．(重点) 3．掌握应用动量守恒定律解决反冲 运动问题．(重点、难点) 4．了解火箭的工作原理及决定火箭 最终速度大小的因素．(难点)
知识脉络
反冲运动
【解析】 法一：喷出气体的运动方向与火箭运动的方向相反，系统动量守恒 第一次气体喷出后，火箭速度为 v1，有(M－m)v1－mv＝0
所以 v1＝Mm－vm 第二次气体喷出后，火箭速度为 v2，有(M－2m)v2－mv＝(M－m)v1 所以 v2＝M2－m2vm 第三次气体喷出后，火箭速度为 v3，有(M－3m)v3－mv＝(M－2m)v2 所以 v3＝M3－m3vm＝33×000－.2×3×1 00.020 m/s＝2 m/s.
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